一種應用於水中分油的裝置及其工藝的製作方法

2023-04-25 11:10:12 1

本發明涉及一種分離裝置及工藝，具體涉及一種應用於水中分油的裝置及其工藝。

背景技術：

非均相液-液物系的分離是石油煉製、天然氣加工、精細化工等生產中的重要單元操作之一，隨著現代工業的發展以及石油化工工藝技術不斷的提高，對非均相液-液物系的分離的要求也越來越高,液-液分離技術及設備是工藝保障、設備保護、流體淨化、流體回收以及成品提純等必不可缺的關鍵操作和重要設備。

傳統的油水分離方法有沉降、蒸發、粗粒化、離心等手段，但大都存在分離效率低或是能耗高的問題。

技術實現要素：

本發明為了解決上述問題，從而提供一種應用於水中分油的裝置及其工藝。

為達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種應用於水中分油的裝置，所述應用於水中分油的裝置包括相分離器，所述相分離器包括分離罐和儲油罐，所述分離罐一側設有進料口，所述分離罐另一側設有出水口，所述分離罐內設有纖維床額分離濾芯，所述纖維床位於進料口一側，所述分離濾芯位於出水口一側，所述儲油罐設置在分離罐上表面的中間部位，並與分離罐連通，所述分離罐與儲油罐之間形成浮升段，分離罐內根據物料中是否含有固體顆粒，所述纖維床可為緻密纖維床或疏鬆纖維床。

在本發明的一個優選實施例中，當裝置應用於不含固體顆粒的工況下，所述分離罐內位於進料口一側設有一可拆卸地第一管板，所述緻密纖維床可拆卸地固定在第一管板上；當裝置應用於含有固體顆粒的工況下，所述分離罐內位於進料口一側設有一可拆卸地疏鬆纖維床，所述疏鬆纖維床可拆卸地固定在分離罐內；

在本發明的一個優選實施例中，所述分離罐內位於出水口一側設有一可拆卸地第二管板，所述分離濾芯可拆卸地固定在第二管板上。

在本發明的一個優選實施例中，，所述的纖維床是由細微、均一的表面改性的含氟非金屬纖維材料所構成，纖維的絲徑可達10-40μm，根據纖維編織密度的不同分為緻密纖維床和疏鬆纖維床；

在本發明的一個優選實施例中，分離濾芯是由親水憎油性的微孔膜所構成，膜具有微觀的孔結構及憎油性，可將10-50μm的油液滴截留

在本發明的一個優選實施例中，所述分離罐上還設有排汙口和排空口；集油罐頂部設有液位計口。

在本發明的一個優選實施例中，當使用緻密纖維床作內件時，所述第一管板的兩側裝有差壓計。

一種應用於水中分油的工藝，所述水中分油工藝包括如下步驟：

(1)根據含油的水物料是否含有固體顆粒，選擇相應結構的相分離器，若物料無固體顆粒，則選擇緻密纖維床為內件的相分離器；若物料含有固體顆粒，則選擇疏鬆纖維床為內件的相分離器。

(2)物料通過分離罐入口進入相分離器，首先與纖維床接觸，由於纖維床具有極大的比表面積，使物料均勻的流過纖維床，可將微小的油滴倍增放大成大液滴；

(3)被倍增放大後的油滴在分離罐的浮升段快速浮升進入儲油罐內；

(4)沒有及時上浮得到分離的較小粒徑的油滴，隨物料流向分離濾芯，小油滴被親水憎油性的分離膜濾芯攔截，而只允許水通過；

(5)通過分離膜濾芯的水可通過出水口排出。

本發明的有益效果是：

本發明結構簡單、使用方便、除油精度與分油效率高，為工業上水中分油的需求提供了良好的解決途徑；特別是針對於較難分離的乳化狀態的油水混合物，本發明同樣可以達到良好的效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明的工藝示意圖；

圖2為纖維床為緻密纖維床時相分離器的內部結構示意圖；

圖3為纖維床為疏鬆纖維床時相分離器的內部結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。

參見圖1、圖2和圖3，本發明提供的水中分油的裝置包括相分離器100。

相分離器100包括分離罐110和儲油罐120。

分離罐110，其為一圓柱狀的密封筒體，其水平設置，在其一側設有進料口111，在其另一側設有出水口112。

在分離罐110內設有纖維床200與分離濾芯140，並且，纖維床200位於進料口111一側，分離濾芯140位於出水口112一側，這樣，物料進入到分離罐110內後首先會與纖維床200接觸。

當相分離器100應用於沒有固體顆粒的工況下，纖維床200使用緻密纖維床210，當相分離器100應用於含有固體顆粒的工況下，纖維床200使用疏鬆纖維床220。

為了便於更換和維修，當使用緻密纖維床210作內件時，在分離罐110內位於進料口111一側設有一可拆卸地第一管板150，緻密纖維床210可拆卸地固定在第一管板150；當使用疏鬆纖維床220作內件時，疏鬆纖維床220可拆卸地固定在分離罐110內；在分離罐110內位於出水口112一側設有一可拆卸地第二管板160，分離濾芯140可拆卸地固定在第二管板160上。

在集油罐120頂部設有一液位計口121，對集油罐120內的油水界面進行實時監控，使油水界面穩定在集油罐120內。

另外，當使用緻密纖維床210作內件時，在第一管板150的兩側設有差壓計，這樣可隨時監測緻密纖維床210內外側的壓差，從而判斷緻密纖維床210是否堵塞或短路，從而可隨時進行更換。

纖維床200是由細微、均一的表面改性的含氟非金屬纖維材料所構成，纖維的絲徑可達10-40μm，根據纖維編織密度的不同分為緻密纖維床210和疏鬆纖維床220；

纖維床200是用於將物料中夾帶的處於分離狀的各個小油滴進行聚集、倍增形成各個大油滴，倍增後的大油滴會與物料一起離開纖維床200。

儲油罐120，其為一密封狀的空心管體，其設置在分離罐110上表面的中間部位，並且與分離罐110連通。

由於儲油罐120內部的空心腔體與分離罐110連通，分離罐110內位於物料上方的腔體與儲油罐120之間會形成一浮升段。

經過纖維床200後的物料會流向分離罐110的中間部位，由於大油滴的浮力大，這時物料中被纖維床200液滴倍增形成的各個大油滴會快速進入到浮升段內，通過浮升段進入到分離罐110頂部，從而進入到儲油罐120內進行存儲。

經過浮升段後的物料會繼續流向分離罐110的末端，即出水口112，這時會與分離濾芯140接觸，分離濾芯140可將沒有及時上浮分離遺留下來的較小粒徑的油滴進行攔截，而只允許水通過，從而達到油水分離、深度除油的目的。

分離濾芯140是由親水憎油性的微孔膜所構成，膜具有微觀的孔結構及憎油性，可將10-50μm的油液滴截留

經過分離濾芯140的水可通過出水口112排出進行回收。

另外，在分離罐110上還設有排汙口和排空口，通過排空口可將分離罐110內的空氣排出，使得分離罐110處於充滿狀態，從而使物料流動穩定，通過排汙口可將分離罐110內截留的雜質排出。

本申請基於上述水中分油的裝置，還公開一種水中分油工藝，改水中分油工藝包括如下步驟：

(1)根據含油的水物料是否含有固體顆粒，選擇相應結構的相分離器100。若物料無固體顆粒，則選擇緻密纖維床210為內件的相分離器100；若物料含有固體顆粒，則選擇疏鬆纖維床220為內件的相分離器100。

(2)物料通過分離罐110入口進入相分離器100，首先與纖維床200接觸，由於纖維床200具有極大的比表面積，使物料均勻的流過纖維床200，可將微小的油滴倍增放大成大液滴；

(3)被倍增放大後的油滴在分離罐110的浮升段快速浮升進入儲油罐120內；

(4)沒有及時上浮得到分離的較小粒徑的油滴，隨物料流向分離濾芯140，小油滴被親水憎油性的分離膜濾芯140攔截，而只允許水通過；

(5)通過分離膜濾芯140的水可通過出水口排出。

基於上述水中分油的工藝，本申請還公開如下實施例：

實施例1

(1)含航天煤油潔淨的水料通過進口進入到相分離器100內，當物料進入分離罐110內，物料首先與緻密纖維床210接觸，纖維的絲徑可達10-40μm，緻密纖維床210具有極大的比表面積，可吸附的最小油滴粒徑為20-50μm，物料中的油滴被緻密纖維床210吸附、倍增後，形成較大的油滴，離開緻密纖維床210，進入分離罐110的浮升段；

(2)進入浮升段的油滴大部分可快速浮升到分離罐110的頂部，進入儲油罐120，但也有一些小粒徑的油滴不能及時上浮而被帶到分離濾芯140的表面，由於分離濾芯140的憎水性和微孔截留作用，分離濾芯140使得油滴無法通過，而水可以透過，從而起到水中分油的目的，分離濾芯140可截留的最小粒徑為10-50μm，從分離罐110出口的水中未溶解航煤的含量可降低至10-50ppm；

(3)在集油罐120頂部設有一液位計口121，對集油罐120內的油水界面進行實時監控，使油水界面穩定在集油罐120內。

(4)第一管板150的兩側裝有差壓計，以隨時監測緻密纖維床210內外側的壓差，從而判斷緻密纖維床210是否堵塞或短路。

實施例2

(1)含礦物油的濃縮水物料，其中含有少量的固體顆粒，通過進口進入到相分離器100內，當物料進入分離罐110內，物料首先與疏鬆纖維床220接觸，纖維的絲徑可達10-40μm，疏鬆纖維床220具有極大的比表面積，可吸附的最小油滴粒徑為20-50μm，物料中的油滴被疏鬆纖維床220吸附、倍增後，形成較大的油滴，離開疏鬆纖維床220，進入分離罐110的浮升段；

(2)進入浮升段的油滴大部分可快速浮升到分離罐110的頂部，進入儲油罐120，但也有一些小粒徑的油滴不能及時上浮而被帶到分離濾芯140的表面，由於分離濾芯140的憎水性和微孔截留作用，分離濾芯140使得油滴無法通過，而水可以透過，從而起到水中分油的目的，分離濾芯140可截留的最小粒徑為10-50μm，從分離罐110出口的水中未溶解礦物油的含量可降低至10-50ppm；

(3)在集油罐120頂部設有一液位計口121，對集油罐120內的油水界面進行實時監控，使油水界面穩定在集油罐120內，設備運行時，定期通過排汙口將分離罐110內截留的雜質排出。

以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。